[發(fā)明專利]一種基于電磁阻尼器的多孔質(zhì)可傾瓦氣體軸承

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• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114483789A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮凱;張浩熙;王建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06;F16C27/00
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本發(fā)明公開了一種基于電磁阻尼器的多孔質(zhì)可傾瓦氣體軸承，主要由軸承基座、電磁阻尼器、可傾瓦片和多孔質(zhì)組成，所述可傾瓦片與所述軸承基座圍成同心的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述軸承基座與可傾瓦片之間安裝有電磁阻尼器，所述可傾瓦片沿軸向的外端面上設(shè)有外部進氣口，所述可傾瓦片遠離軸承基座的一側(cè)設(shè)有均壓槽結(jié)構(gòu)，所述均壓槽內(nèi)安裝有多孔質(zhì)，所述均壓槽底部設(shè)有與外部進氣口相連通的多孔質(zhì)供氣孔。本發(fā)明屬于空氣軸承技術(shù)領(lǐng)域，通過多孔質(zhì)的設(shè)置，可以避免軸承內(nèi)表面與軸徑外表面的直接接觸，通過電磁阻尼器的設(shè)置可以提高軸承整體阻尼并實現(xiàn)完全無油工作環(huán)境。

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及空氣軸承技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種基于電磁阻尼器的多孔質(zhì)可傾瓦氣體軸承。

技術(shù)背景：多孔質(zhì)可傾瓦氣體軸承是在可傾瓦的金屬表面粘貼了多孔質(zhì)，為動靜壓混合氣體軸承，多孔質(zhì)可傾瓦氣體軸承能夠把多孔質(zhì)靜壓氣體軸承的優(yōu)勢與可傾瓦軸承的穩(wěn)定性相結(jié)合，在承載力、阻尼和剛度等方面都具有良好的特性，且具有無污染、低磨損和高速度等特點，所以越來越多的被應(yīng)用到透平膨脹機等高速旋轉(zhuǎn)機械中。對于多孔質(zhì)可傾瓦氣體軸承，當(dāng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動時，外部加壓氣體通過外部進氣口進入軸承基座，從多孔質(zhì)流出后在軸承和轉(zhuǎn)子之間形成氣膜，用來支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，實現(xiàn)軸承和轉(zhuǎn)子間的無接觸懸浮，軸承相當(dāng)于靜壓氣體軸承，多孔質(zhì)材料為靜壓軸承的氣體節(jié)流器。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后而不提供外部加壓氣體時，潤滑氣體由于動壓效應(yīng)而形成氣膜，用來支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，軸承相當(dāng)于動壓氣體軸承。當(dāng)同時提供外部氣源和驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的外力時，由轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的動壓效應(yīng)和由外部氣體產(chǎn)生的靜壓效應(yīng)一起作用于氣膜層，在轉(zhuǎn)子高速運轉(zhuǎn)時，氣膜層的氣體泄露率增大，從而造成軸承的阻尼減小，這會導(dǎo)致整個軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性不佳。

為有效提高軸承的阻尼，目前普遍采取的有效措施是在軸承上安裝擠壓油膜阻尼器，比如擠壓油膜阻尼器軸承及具備該擠壓油膜阻尼器的旋轉(zhuǎn)機械(CN 111623036 A)，該申請公布了一種擠壓油膜阻尼器軸承及具備該擠壓油膜阻尼器的旋轉(zhuǎn)機械，擠壓油膜阻尼器軸承具有：內(nèi)部支承環(huán)，其支承軸承部；外部支承環(huán)，其設(shè)置于內(nèi)部支承環(huán)的外周；以及散逸部，其設(shè)置于外部支承環(huán)以及內(nèi)部支承環(huán)中的至少任一方，在形成于內(nèi)部支承環(huán)的外周面與外部支承環(huán)的內(nèi)周面之間的阻尼器間隙填充有粘性流體。但擠壓油膜阻尼器在工作時依然會有其內(nèi)液壓油泄露的問題產(chǎn)生，進而造成環(huán)境污染。為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于電磁阻尼器的多孔質(zhì)可傾瓦氣體軸承。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提出了一種基于電磁阻尼器的多孔質(zhì)可傾瓦氣體軸承，將電磁阻尼器加入到多孔質(zhì)可傾瓦氣體軸承中，在提高軸承的阻尼的同時達到無環(huán)境污染的目的。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于電磁阻尼器的多孔質(zhì)可傾瓦氣體軸承，包括軸承基座，電磁阻尼器、可傾瓦片和多孔質(zhì)，所述可傾瓦片與所述軸承基座圍成同心的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述軸承基座與可傾瓦片之間安裝有電磁阻尼器，所述可傾瓦片沿軸向的外端面上設(shè)有外部進氣口，所述可傾瓦片遠離軸承基座的一側(cè)設(shè)有均壓槽結(jié)構(gòu)，所述均壓槽內(nèi)安裝有多孔質(zhì)，所述均壓槽底部設(shè)有與外部進氣口相連通的多孔質(zhì)供氣孔。

優(yōu)選的，所述可傾瓦片為4個，可傾瓦片沿周向等間隔布置。

優(yōu)選的，所述可傾瓦片沿軸向的外端面上設(shè)有外部進氣口，所述外部進氣口與多孔質(zhì)供氣孔空間交叉90°相連通。

優(yōu)選的，任一所述電磁阻尼器內(nèi)部有2個電磁阻尼組件，所述電磁阻尼組件包括初級部分和次級部分，所述初級部分通過連接桿安裝在上端平板遠離可傾瓦片一側(cè)，所述次級部分安裝在下端平板遠離軸承基座一側(cè)，所述上端平板和下端平板通過彈簧連接。

優(yōu)選的，所述電磁阻尼組件初級部分和次級部分之間有氣隙。

優(yōu)選的，所述電磁阻尼組件次級部分包括導(dǎo)磁筒和導(dǎo)電筒，所述導(dǎo)磁筒的材料為純鐵，所述導(dǎo)電筒的材料為純銅。